蔡金虎

1、個人基本信息

姓    名：蔡金虎

性    別： 男

出生年月：1992年06月

技術(shù)職稱： 講師

畢業(yè)院校：北京航空航天大學

學歷（學位）：博士

所在學科：機械工程

指導碩士生研究方向：

結(jié)構(gòu)/機構(gòu)智能優(yōu)化設(shè)計技術(shù)；

3D打印技術(shù)；

基于AI和GPU的大規(guī)模結(jié)構(gòu)分析與優(yōu)化設(shè)計

2、個人簡介

蔡金虎，北京航空航天大學機械工程博士，獲得了北京市優(yōu)秀畢業(yè)生、國家勵志獎學金（三次）。擔任Int. J. Mech. Sci.，Struct. Multidiscip. Optim.，Int. J. Numer. Methods Eng.，Adv. Eng. Softw.，Structures，機械工程學報等期刊審稿專家，機械工程學報等期刊優(yōu)秀審稿人。參與了國家“天問一號”火星著陸器、“嫦娥”月球著陸器、“海燕”號水下滑翔機等國家重點項目的開發(fā)與研制工作。

主要從事結(jié)構(gòu)/機構(gòu)智能優(yōu)化設(shè)計技術(shù)、3D打印技術(shù)、基于AI和GPU的大規(guī)模結(jié)構(gòu)分析與優(yōu)化設(shè)計方面的研究工作。發(fā)表SCI/中文權(quán)威期刊論文SCI論文30篇，申請/授權(quán)發(fā)明專利25項。

3、已完成或已在承擔的主要課題

[1]湖南省自然科學基金青年項目《考慮雙模量特性與承載需求的先進飛機纖維增強復(fù)合材料結(jié)構(gòu)拓撲優(yōu)化研究》，2024.01-2026.12，5萬。

[2]“天問一號”火星著陸器、嫦娥五號月球著陸器著陸腿的緩沖結(jié)構(gòu)設(shè)計。

[3]國家自然科學基金重點項目，51635002，面向空間幾何成形的多環(huán)閉鏈過約束柔性機構(gòu)與結(jié)構(gòu)一體化設(shè)計理論，2017.01-2021.12，285萬。

[4]中國空間技術(shù)研究院，某型激光粗指向力學性能分析，2017.2-2018.4，40萬。

[5]航天科工集團，多尺度航天器結(jié)構(gòu)輕量化仿生設(shè)計方法研究，2017.9-2019.4，80萬。

[6]中國空間技術(shù)研究院，衛(wèi)星熱變形分析復(fù)核復(fù)算，2018.4-2021.3，23萬。

4、發(fā)表的部分學術(shù)論文

[1].Cai JH(蔡金虎), Huang L, Wu HY, Yin LR*. Concurrent topology optimization of multiscale structure under uncertain dynamic loads[J]. International Journal of Mechanical Sciences, 2023, 251: 108355. （JCR 1區(qū)，TOP）

[2].Cai JH(蔡金虎), Huang J, Huang L, Li QQ, Yin LR*. Topology optimization of periodic structures under multiple dynamic uncertain loads. Advances in Engineering Software 198 (2024): 103777. （JCR 1區(qū)）

[3].Cai JH(蔡金虎), Yang ZJ, Wang CJ, Ding JZ*. Concurrent topology optimization of composite macrostructure and microstructure under uncertain dynamic loads[J]. Structural Engineering and Mechanics, An Int'l Journal, 2022,81(3):267-280. （JCR 1 區(qū)）

[4].Cai JH(蔡金虎), Wang CJ^*. Robust concurrent topology optimization of multiscale structure under load position uncertainty[J]. Structural Engineering and Mechanics, An Int'l Journal, 2020, 76(4): 529-540. （JCR 1 區(qū)）

[5].Cai JH(蔡金虎), Huang L*, Wu HY, Yin LR. Topology optimization of truss structure under load uncertainty with gradient?free proportional topology optimization method[J]. Structures, 2023, 58: 105377. （JCR 1 區(qū)）

[6].蔡金虎, 黃靜, 黃龍, 付志方, 吳宏宇,尹來容.動態(tài)載荷不確定條件下的周期性結(jié)構(gòu)穩(wěn)健拓撲優(yōu)化[J/OL].機械工程學報,1-16[2025-01-16]. （中文權(quán)威期刊）

[7].Cai JH(蔡金虎), Ding HB, Huang L. Topology optimization method of strut-and-tie composite structure under uncertain load conditions[J]. Advances in Engineering Software 198 (2025): 103777. （JCR 1區(qū)）

[8].蔡金虎, 榮見華, 趙磊, 張明軍, 趙志軍, 基于連續(xù)體拓撲優(yōu)化的拉/壓結(jié)構(gòu)設(shè)計方法[J]. 機械工程學報，2025. （中文權(quán)威期刊）

[9].Feng KP, Tan LJ, Cai JH(蔡金虎), Wu HY, Hao YX, Yang YQ, Yan SZ. "Machine learning-based semi-online performance optimisation for long-range underwater glider missions." Ships and Offshore Structures (2024): 1-11.

[10].Cai JH(蔡金虎), Wang CJ*, Fu ZF. Robust Concurrent topology optimization of multiscale structure under single or multiple uncertain load cases[J]. International Journal for Numerical Methods in Engineering, 2020, 121(7): 1456-1483. （JCR 1 區(qū)）

[11].蔡金虎, 王春潔.基于映射的梯度點陣結(jié)構(gòu)設(shè)計方法[J].振動與沖擊,2020,39(20):74-81. （中文重要期刊）

[12].Zhao, L, Zheng J, Cai JH(蔡金虎), Hu J, Han Y, Rong JH*. Stress-constrained topology optimization of geometrically nonlinear continuum structures by using parallel computing strategy. Advances in Engineering Software 199 (2025): 103805. （JCR 1 區(qū)）

[13].Zhao L, Li YS, Cai JH(蔡金虎), Yi JJ, Zhou Q, Rong JH*. Integrated topology and size optimization for frame structures considering displacement, stress and stability constraints[J]. Structural and Multidisciplinary Optimization 67.4 (2024): 48. （JCR 1 區(qū)）

[14].Huang, J, Huang J, Cai JH(蔡金虎), Sun SL, Peng CW. Lightweight design of the seeding wheel structure of rice direct seeder based on topology optimization. INMATEH-Agricultural Engineering 74.3 (2024).

5、申請/授權(quán)的部分國家發(fā)明專利和軟件著作權(quán)

[1].蔡金虎.一種載荷作用位置不確定條件下的結(jié)構(gòu)宏細觀拓撲優(yōu)化方法[P].湖南省:CN202211271568.8, 2023-03-31.

[2].蔡金虎.一種隨機場載荷條件下的結(jié)構(gòu)宏細觀拓撲優(yōu)化方法[P].湖南省: CN202211271589.X, 2023-03-31.

[3].蔡金虎, 黃靜, 張明軍, 張鵬, 胡波, 許都.一種動態(tài)載荷不確定條件下的周期性結(jié)構(gòu)拓撲優(yōu)化方法[P].湖南省:CN202311821969.0, 2024-03-29.

[4].蔡金虎. 復(fù)合材料層合板殼結(jié)構(gòu)建模與分析軟件v1.0, 2025SR0284310, 原始取得, 全部權(quán)利, 2025-2-28. (軟件著作權(quán))

[5].蔡金虎,榮軒霈,易繼軍,榮見華,周泉,趙磊,趙志軍.一種拉壓結(jié)構(gòu)拓撲優(yōu)化方法[P].湖南省: CN116911124A, 2023-10-20.

[6].蔡金虎, 榮見華, 趙磊, 許都, 付志方, 李廣耀, 劉學翱. 一種含多相拉壓非對稱材料的復(fù)合材料結(jié)構(gòu)拓撲優(yōu)化方法[P]. 申請?zhí)枺?024101777105, 2024-02-08.

[7].蔡金虎, 丁慧冰, 榮見華, 劉鑫, 尹來容, 黃龍, 向睿佳, 趙磊. 一種載荷不確定條件下的拉/壓復(fù)合材料拓撲優(yōu)化方法[P]. 湖南省: 202411616951.1, 2024-11-13.

[8].蔡金虎, 丁慧冰, 榮見華, 劉鑫, 尹來容, 趙磊, 黃龍, 楊裕坤. 一種具有拉伸和壓縮特性的復(fù)合材料拓撲優(yōu)化方法[P]. 湖南省: 202411616951.1, 2024-11-13.

[9].蔡金虎, 曹豪浩, 榮見華, 劉鑫, 尹來容, 趙磊, 黃龍, 許都, 張明軍, 丁慧冰. 一種基于動態(tài)載荷作用下的復(fù)合材料結(jié)構(gòu)拓撲優(yōu)化方法[P]. 湖南省: 202411616951.1, 2024-12-26.

[10].蔡金虎.一種基于應(yīng)力映射的點陣結(jié)構(gòu)設(shè)計與優(yōu)化方法[P].北京市: CN201910070777.8, 2019-06-07.

[11].蔡金虎.一種基于拓撲優(yōu)化的梯度點陣結(jié)構(gòu)設(shè)計方法[P].北京市: CN201910070786.7, 2019-05-17.

[12].趙磊, 榮見華, 蔡金虎, 易繼軍, 馮俊杰, 趙志軍, 周泉, 陳仙閣. 無鉸鏈多輸入多輸出柔性機構(gòu)抗屈曲拓撲優(yōu)化設(shè)計方法[P].湖南省:CN116432331A, 2023-07-14.

[13].趙磊, 榮見華, 蔡金虎, 易繼軍, 馮俊杰, 趙志軍, 周泉, 陳仙閣. 一種框架結(jié)構(gòu)抗屈曲拓撲優(yōu)化設(shè)計方法[P].湖南省:CN116227066A, 2023-06-06.

6、聯(lián)系方式

地址：湖南省長沙市雨花區(qū)萬家麗南路二段960號，長沙理工大學機械與運載工程學院

郵編：410114，   電話： 18810537386（微信同號）      Email: caijinhu@csust.edu.cn

課題組與北京航空航天大學、西北工業(yè)大學、華中科技大學、中南大學、湖南大學、華南理工大學、航天一院、航天五院、國家電網(wǎng)、三一重工、中聯(lián)重科和山河智能等國內(nèi)外知名大學、研究所和企業(yè)等保持長期的合作關(guān)系，研究生在校期間可推薦至國內(nèi)外知名高校和研究所聯(lián)合培養(yǎng)和攻讀博士。